【摘 要】
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与传统合金不同,高熵合金包含5种或者5种以上含量在5%到35%之间的组元。由于其具有高混合熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应、“鸡尾酒”效应使其具有很多优异性能从而引起人们的广泛关注。但是具有FCC结构的高熵合金室温强度较低,影响其室温及高温下的应用。本文针对细晶粒尺寸(90%冷轧+900℃/0.5h再结晶)和粗晶粒尺寸(90%冷轧+1100℃/0.5h再结晶)的(CoCrFeNi)94Ti2Al
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与传统合金不同,高熵合金包含5种或者5种以上含量在5%到35%之间的组元。由于其具有高混合熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应、“鸡尾酒”效应使其具有很多优异性能从而引起人们的广泛关注。但是具有FCC结构的高熵合金室温强度较低,影响其室温及高温下的应用。本文针对细晶粒尺寸(90%冷轧+900℃/0.5h再结晶)和粗晶粒尺寸(90%冷轧+1100℃/0.5h再结晶)的(CoCrFeNi)94Ti2Al4高熵合金,探索不同时效工艺参数条件下合金微观组织形貌与力学性能之间的关系。首先是将合金分别在600℃、650℃、750 ℃、800℃分别时效2 h、10 h、30 h,发现细晶样品在600℃时效2 h时晶界处已经出现具有L12结构的γ’相和具有L21结构的Heusler相,且随着时效温度的升高,晶界处γ’相含量明显降低,直至800℃时消失,而Heusler相含量随着时效温度的升高而增加。经过时效热处理的细晶样品室温屈服强度达到997 MPa,抗拉强度达到1345 MPa,同时还保持28%的断后伸长率,其强度提高的主要支撑为析出强化。随后还研究了不同应变速率和不同拉伸温度下(CoCrFeNi)94Ti2Al4高熵合金的力学行为,发现再结晶态样品抗拉强度随着拉伸温度和应变速率的增加呈现出降低趋势,表现出负的应变速率敏感系数。在600℃以10-4 s-1应变速率拉伸时观察到Heusler相动态析出,由于溶质原子易于通过滑移位错进行扩散,造成孪晶界附近存在明显的元素偏析,且孪晶界是Heusler相的优先形核位置。在较高温度拉伸时,拉伸曲线上出现锯齿状流变应力,锯齿的应力降幅度随着拉伸温度的增加和应变速率的降低而增加,通过平均场理论可以对拉伸时不同应变速率下出现的最大应力幅度进行定量预测。
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